[发明专利]命名数据网络中兴趣包转发接口选择方法

说明书

本发明提出了一种命名数据网络中兴趣包转发接口选择方法，属于网络通讯技术领域，所述方法包括：节点在转发兴趣包前，获取每个接口的状态信息；根据各个接口的状态信息计算兴趣包从接口转发的权值，按照所求得的权值选择对应的接口转发兴趣包。本发明设计的兴趣包转发接口选择方案考虑了接口兴趣包的满足率和各个接口数据包到达时间提出了两个选择函数，在考虑接口状态的情况下，希望选择更容易获得数据包的接口进行兴趣包的转发，而且定期发送探测包探测网络拥塞状态，从而有效减少用户请求时延，提高平均命中率，提升转发性能。

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种命名数据网络中兴趣包转发接口选择方法。

背景技术

互联网是当前信息社会的重要基础设施和人们获取信息的重要途径之一，已经逐渐取代了一些传统通讯媒体，对人们的生活方式产生了深远影响。当前互联网的飞速发展引发了网络数据内容的急剧膨胀，用户更加依赖互联网来进行内容的传播和分发，对于内容共享需求日益强烈。传统面向主机的通信模式在面对以内容为中心的服务需求时表现出了不适应性，而且由于TCP/IP为核心的网络在其他方面，例如可扩展性、灵活性、安全性、移动性上暴露出的问题，人们开始研究未来网络的体系结构。以信息为中心的网络(Information-Centric Network，ICN)作为一种“革命”式的未来网络设计思路受到了极大的关注。其中，命名数据网络(Named Data Networking，简称DND)因其项目理念的先进性、方案的可行性和实质性进展，已经逐渐成为信息中心网络架构的主流。

NDN网络支持动态的泛在缓存，可以大大减少用户内容的获取时延，减轻网络负载压力。正因此，NDN的消费者发送兴趣包到网络中请求数据包，兴趣包携带数据名称，并且可以从任何地方检索匹配的数据包。在NDN的转发过程中，基于路由表和数据面板的结果观察这二者的综合表现，这个带有状态的数据面板采取适应性转发。如何通过兴趣包的转发，寻找到最佳的路径去获取泛在缓存的内容副本，是近几年的研究热点。恰当的转发策略可以增强包传递的健壮性，使网络资源高效地利用，同时可以开发一些技术减少状态的开销。而通过结合网络缓存更能提高网内资源利用率,减少用户请求时延，减少拥塞。因此，研究NDN的转发策略对于提升网络性能具有重要意义。

传统的转发策略包括全转发策略、基于端口染色的转发策略以及最优路径转发策略，以及改进的随机自适应转发策略和蚁群优化算法转发策略，这些策略大多考虑单一，没有兼顾网络整体性能。其中，基于端口状态的转发策略，主要是致力于负载均衡的实现，解决网络的拥塞情况，转发没有做到基于内容。基于内容进行转发的策略可以利用网络内缓存，但又忽视了网络的实时状况。因此，应该同时考虑网络状态和内容分布来转发兴趣包。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种命名数据网络中兴趣包转发接口选择方法。

包括以下步骤：

所述方法包括节点从接口收到兴趣包后，首先查询其内容缓存库(CS)中是否存在兴趣包所请求的数据包，若存在，则直接返回数据包；如果不存在，则进一步查询待定兴趣表(PIT)，若在PIT表中发现匹配的项，将接口添加到PIT的接口条目列表中，并将兴趣包丢弃；否则，继续查询转发信息表(FIB)，若FIB表存在对应项，则选择接口转发该兴趣包并在PIT表中添加条目，否则丢弃兴趣包；周期性的向命名数据网络中发送探测包，若检测到路径节点拥塞，停止向当前接口发送兴趣包，并重新选择出新的接口；

其中，选择接口转发兴趣包具体包括：

当节点只有一个可用接口，则从该接口转发兴趣包；

若节点有多个可用接口，节点获取各个接口的状态信息，并根据权值公式计算出各个接口的权值；根据计算得到的每个接口转发兴趣包的权值，选择权值最大的接口转发兴趣包。

进一步的，接口转发兴趣包的权值的计算公式表示为：